[글로벌 이슈] “스마트 빌딩, 지능형 물관리 구현…스마트 시티 주도”

이드리카(Idrica), 디지털 변환 이용 스마트 시티서 스마트 빌딩으로 전환시켜

스마트 빌딩, 지능형 물관리·건물 물사용 모니터링 및 제어 구현하기 위한 기술 사용

조명·난방·환기·에어컨·보안 및 에너지·물관리 등 다양한 기술·시스템 사용을 통합하고 최적화 시켜

이러한 기술은 물소비와 관련된 비용 낮출 뿐만 아니라 건물 에너지 효율과 전반적인 성능 향상시켜

최근 몇 년 동안 스마트 빌딩(Smart building)이 주목을 받고 있다. 스마트 빌딩은 지능형 물관리를 구현하고 건물 내 물 사용을 모니터링 및 제어하는 기술을 사용하므로 스마트 시티(Smart City)를 주도한다. [사진출처(Photo source) = 이드리카(Idrica)]

스마트 빌딩은 첨단 기술을 사용하여 효율적이고 지속가능하게 사용하는 시스템과 서비스를 제어하고 관리한다. 스페인 왕립아카데미(Royal Spanish Academy, RAE)는 정의를 확장하고 ‘최적의 작동 조건을 달성하기 위해 환경 변화에 대응하는 능력’을 부여한다.

최근 몇 년 동안 스마트 빌딩이 주목을 받고 있다. 인구 증가, 새로운 사회적 습관, 집에서 보내는 시간의 증가, 환경문제로 인해 이러한 유형의 건물이 인기를 끌고 있다. 이러한 유형의 건물은 조명, 조명, 난방, 환기, 냉방, 보안, 에너지 및 물관리와 같은 다양한 기술 및 시스템의 사용을 통합하고 최적화하는 능력을 특징으로 한다.

그러나 이러한 요소를 넘어 스마트 빌딩의 성장은 환경에 대한 약속에 반응한다. 스페인의 물산업을 위한 디지털 변환 전문기업인 이드리카(Idrica)의 스마트 빌딩 & 인더스트리(Smart Buildings & Industry)인 베아트리즈 볼로니오(Beatriz Bolonio)는 스마트 빌딩이 “데이터를 기반으로 삶의 질을 개선하고 보다 효율적이고 지속가능하며 회복력이 있어야 할 필요성에 반응한다”고 지적한다.

실제로 물관리는 스마트 빌딩의 주요 우선순위 중 하나이다. 세계자원연구소(World Resources Institute, WRI)의 벳시 오토(Betsy Otto)와  레아 슐라이퍼(Leah Schleifer)의 연구에 따르면, 지난 50년 동안 가정용 물 소비량이 600% 증가했으며, 이는 산업이나 관개용으로 사용되는 물의 양보다 훨씬 많은 수치이다. 그래서 스마트한 물관리가 중요하다.

디지털 전환 : 스마트 시티에서 스마트 빌딩으로

디지털 변환(digital transformation)이 몽상(pipe dream)에서 현실로 변한 시기에 일부 도시에서는 이미 이러한 변화를 주도하기 위해 기술에 전념했다. 대용량 데이터 관리 덕분에 이들 도시는 자원 및 서비스 관리를 더욱 효율적으로 만들고 있다. 이에 대한 예는 운영정보 솔루션(operational intelligence) 덕분에 스마트 시티가 된 스페인 발렌시아(Valencia)이다.

스마트 빌딩은 지능형 물관리를 구현하고 건물 내 물 사용을 모니터링 및 제어하는 기술을 사용하므로 스마트 시티(Smart City)를 주도한다. 이러한 의미에서  베아트리즈 볼로니오(Beatriz Bolonio)는 이러한 유형의 기술 솔루션이 “현재를 표시하지만 정확하게는 일부 경우에 CO2 발자국을 거의 70%까지 줄일 수 있는 능력 덕분에 스마트 빌딩의 미래를 형성할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 시스템에서 물 사용을 최적화할 수 있다”고 말한다.

따라서 스마트 물관리는 스마트 빌딩에서 물 소비를 최적화하기 위한 기술의 사용을 의미하며 그 중 일부는 다음과 같다.

■ 데이터 관리 플랫폼  데이터 관리 플랫폼(Data management platforms) 핵심 요소 중 하나이다. 물 소비와 관련된 데이터의 분석 및 모니터링을 용이하게 하여 공공기관이 더 나은 정보를 바탕으로 물 관리 결정을 내릴 수 있도록 돕는다.

■ 디지털 트윈  디지털 트윈(Digital Twin)에서 이미 감지된 문제를 예방함으로써 관리 및 의사결정을 향상시키기 위해 건물의 디지털 시뮬레이션을 구축한다.

■ 물 센서  물 센서(Water sensors)는 실시간으로 소비되는 물의 양을 측정하고 누출을 감지하는 데 사용된다.

■ 스마트 수도꼭지 및 샤워기  스마트 수도꼭지 및 샤워기(Smart taps and showers)는 소비되는 물의 양을 측정하는 센서 외에도 사람의 존재를 감지하여 그에 따라 물 사용량을 조정하여 소비를 최적화하는 센서에 대해서도 이야기해야 한다.

■ HVAC(난방·환기·공조) 솔루션  HVAC(Heating, Ventilation, Air Conditioning) 솔루션은 건물의 CO2 배출량과 에너지 비용을 줄이는 데 중점을 둔다.

■ 물 모니터링 및 제어 시스템  물 모니터링 및 제어 시스템(Water monitoring and control systems)은 소비량을 모니터링하고 조기 누출 감지를 가능하게 한다. 이러한 시스템은 또한 관리를 자동화할 수 있다. 예를 들어 누수가 있는 경우 밸브를 자동으로 닫을 수 있다.

■ 물 정화 기술  물 정화 기술(Water cleaning technology)은 환경에 피해를 주지 않으면서 오염물질을 제거하고 하·폐수를 정화하여 배출하는 데 도움이 된다.

스마트 빌딩에 물관리를 개선하는 기술을 구현하면 물 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 처리에 관련된 하·폐수 및 에너지 사용량을 줄여 환경에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.  [사진출처(Photo source) = 이드리카(Idrica)]

■ 수처리 시스템  수처리 시스템(Water treatment systems)은 관개, 세차, 변기 물 내리기 등 음용이 아닌 용도로 재사용할 수 있도록 물을 여과하고 소독한다. 이를 통해 건물에서 사용되는 식수의 양을 줄일 수 있다. 또한, 이 양의 물을 줄이는 방법 중 하나는 물을 재활용하여 관개 또는 수세식 화장실에 사용하는 것이다.

■ 스마트 관개 시스템  스마트 관개 시스템(Smart irrigation systems)에는 물을 주어야 하는 시기와 사용할 물의 양을 결정하는 습도 및 기후 센서가 포함된다. 이는 정원과 녹지의 관개를 최적화 할 수 있다. 이는 일반적으로 농업과 관련되어 있지만 스마트 빌딩에서의 사용은 환경 지속가능성을 향상시키고 물 사용을 최적화하여 결과적으로 에너지 소비를 줄이기 때문에 이미 현실화되었다.

따라서 스마트 빌딩에 물관리를 개선하는 기술을 구현하면 물 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 처리에 관련된 하·폐수 및 에너지 사용량을 줄여 환경에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한 물 소비와 관련된 비용을 낮추고 건물의 에너지 효율성과 전반적인 성능을 향상시킬 수도 있다.

[원문보기]

Water management in smart buildings

 

Smart buildings use advanced technology to control and manage the systems and services they use efficiently and sustainably. The Royal Spanish Academy (RAE) expands the definition and confers on them the “capacity to respond to changes in the environment to achieve optimum operating conditions”.

In any event, smart buildings have been gaining prominence in recent years. Population growth, new social habits, increasing amounts of time spent at home, and environmental concerns are driving the popularity of these types of buildings, which are characterized by their ability to integrate and optimize the use of different technologies and systems, such as lighting, heating, ventilation, air conditioning, security, and energy and water management. 

However, beyond these factors, the growth of smart buildings responds to a commitment to the environment. Beatriz Bolonio, Smart Buildings & Industry at Idrica, points out that smart buildings “respond to the need to be more efficient, sustainable and resilient, improving our quality of life based on data”.

In fact, water resource management is one of the main priorities in smart buildings. As a study by Betsy Otto and Leah Schleifer at the World Resources Institute highlighted, water consumption for domestic use has grown by 600% in the last 50 years, much more than the amount used for industry or irrigation. Hence the importance of smart water management.

Digital transformation: from smart cities to smart buildings

At a time when digital transformation has gone from being a pipe dream to a reality, some cities have already committed to technology to drive this transformation. Thanks to the management of large volumes of data, these cities are making resource and service management more efficient. An example of this is Valencia, Spain, which is a Smart City thanks to the operational intelligence solutions it has deployed.

Smart buildings also drive these smart cities, as they use technology to implement intelligent water management, monitoring and controlling its use in buildings. In this sense, Beatriz Bolonio states that this type of technological solutions “mark the present but will also shape the future of smart buildings thanks, precisely, to their ability to reduce the CO2 footprint by almost 70% in some cases, to implement alerts when leaks or illegal water use are detected, as well as to optimize water use in different systems”.

Smart Water Management thus refers to the use of technologies to optimize water consumption in smart buildings, some of which include:

Data management platforms: this is one of the key elements. They facilitate the analysis and monitoring of data related to water consumption, helping utilities to make better-informed water management decisions.

Digital Twin: the construction of a digital simulation of the building to enhance management and decision-making by preventing problems that have already been detected in the digital twin.

Water sensors: these are used to measure the amount of water consumed in real time and detect leaks.

Smart taps and showers: in addition to sensors to measure the amount of water consumed, we must also talk about sensors that detect the presence of people so that water use is adjusted accordingly, thereby optimizing consumption.

HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning) solutions: these focus on reducing the building’s CO2 footprint and energy costs.

Water monitoring and control systems: these monitor water consumption and enable early leak detection. These systems can also automate management, e.g., they can automatically close valves if there is a leak.

Water cleaning technology: this helps to remove pollutants and purify wastewater for discharge without causing damage to the environment.

Water treatment systems: these systems filter and disinfect water for reuse in non-potable applications such as irrigation, car washing and toilet flushing. This can reduce the amount of drinking water used in the building. Furthermore, one of the ways to cut down on this amount of water is by recycling it to be used for irrigation or flushing toilets.

Smart irrigation systems: these include humidity and climate sensors to determine when it is necessary to water and how much water to use. This optimizes the irrigation of gardens and green areas. Although this is more commonly associated with agriculture, its use in smart buildings is already a reality because it improves environmental sustainability as well as optimizing water use and, consequently, reduces energy consumption.

[출처 = 이드리카(Idrica)(https://www.idrica.com/blog/water-management-in-smart-buildings/) / 2024년 2월 7일]